經(jīng)濟觀察網(wǎng) 記者 高飛昌 5月20日,廣汽埃安以在線視頻的形式發(fā)布了自主研發(fā)的磷酸鐵鋰彈匣電池的“針刺”試驗報告。本次試驗中,采用磷酸鐵鋰(普通電池)整包和磷酸鐵鋰(彈匣電池)整包進行對比測試。試驗所用的鋼針直徑為8mm,電芯電量為100%SOC,符合國標最嚴標準。
試驗結果顯示,磷酸鐵鋰(普通電池)整包在鋼針刺入電芯觸發(fā)熱失控后,出現(xiàn)了電壓下降、溫度上升現(xiàn)象,最高溫度為329.4℃,且出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象,持續(xù)16分鐘;而磷酸鐵鋰(彈匣電池)整包被刺后,最高溫度僅為51.1℃,靜止48小時后,單體電壓降至0V,溫度降為室溫,且無冒煙、無起火和爆炸現(xiàn)象,電池包狀態(tài)穩(wěn)定。打開電池系統(tǒng)外殼,其內(nèi)部結構完好。
廣汽埃安表示,從不冒煙、最高溫度僅51.1℃這兩點來看,磷酸鐵鋰彈匣電池已達到了目前針刺熱失控實驗中表現(xiàn)最優(yōu)的動力電池,刷新了磷酸鐵鋰電池的安全新高度。
這不是廣汽埃安第一次做類似的試驗。在今年3月份,廣汽埃安首發(fā)其全球首創(chuàng)的彈匣電池系統(tǒng)安全技術(簡稱“彈匣電池”),并在行業(yè)內(nèi)首次進行了三元鋰電池整包針刺試驗。這次試驗由中國汽車技術研究中心有限公司首席專家、國家電池安全標準起草人之一劉仕強博士帶領團隊進行。結果顯示,三元鋰彈匣電池針刺后冒煙但不起火。
第一次是三元鋰電池包,第二次是磷酸鐵鋰電池包,廣汽埃安連做兩次做針刺試驗,目的在于證明自家電池是安全的。汽車廠商驗證電池的安全性有著很大的現(xiàn)實意義。隨著市場上電動車保有量提升,自燃、起火等于等與電動車安全有關的問題備受消費者關注,而電池安全與否日益成為影響電動車消費的重要因素。
當前車用動力電池的兩個主流技術路線就是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。這兩種電池在能量密度、續(xù)航里程、循環(huán)壽命等方面存在著差異,長期以來行業(yè)內(nèi)也一直存在哪種電池電池更安全的討論。廣汽埃安則認為,兩次針刺彈匣電池的試驗,一舉解決了這一路線糾紛,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池都是安全的,這也為車企克服電池安全問題提供了可以借鑒的思路。
據(jù)記者了解,2021年1月1日起開始實施的《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中,增加了電池系統(tǒng)熱擴散試驗,要求電池包或系統(tǒng)在由于單個電池熱失控引起熱擴散、進而導致乘員艙發(fā)生危險之前5分鐘,應提供一個熱時間報警信號。同時,對熱擴散試驗給出了兩種觸發(fā)熱失控的推薦方法,就電池包或系統(tǒng)中的電池單體,一是加熱觸發(fā)熱失控,二是針刺觸發(fā)熱失控。制造商可以任選其一,也可自行選擇其他方法來觸發(fā)熱失控。從國家標準來看,并沒有強制要求動力電池廠商必須做針刺試驗。
實際上,針刺試驗本身存在著爭議。一年前,比亞迪曾針對自己研發(fā)的磷酸鐵鋰刀片電池進行過針刺試驗,驗證了不起火、不爆炸的性能。但這引發(fā)了另一家電池龍頭供應商寧德時代的不同看法,后者認為針刺實驗或涉嫌“濫用測試”,電池通過針刺試驗不等同于安全。不過,綜合新的國家標準以及業(yè)內(nèi)專家觀點來看,針刺試驗仍是一種可行的驗證熱失控安全性的方法。不過也有專家表示,電池熱失控的誘因眾多,目前尚不能完全查明。
隨著電池的重要性越來越凸顯,電池供應商、車企掀起了關于電池話語權的爭奪戰(zhàn)。首先就是關于電池安全的話語權。過去很長一段時間內(nèi),整車廠直接從電池供應商處采購電池或電池包使用,但這種模式存在“責權不清”的問題,因自燃事故引發(fā)的整車廠商與電池廠商之間的“口水戰(zhàn)”不在少數(shù)。后來,整車廠從電池廠商處采購電芯,進而自己組裝電池包,并從電池包物理結構上做創(chuàng)新來保障安全。不論是廣汽埃安的彈匣電池系統(tǒng),比亞迪的刀片電池,抑或長城蜂巢的電池,均更多是從電池包結構上做出了創(chuàng)新。從各整車廠的產(chǎn)品介紹來看,在產(chǎn)品介紹中使用“不冒煙、不起火、不爆炸”的宣傳話語越來越多。
在安全標準之外,整車廠和電池供應商也在爭奪電池供貨權。多數(shù)規(guī)模體量大的整車廠都同時與多家電池供應商達成供貨協(xié)議,“不把雞蛋放到一個籃子里”。而大眾、寶馬等企業(yè)則開始自建電芯工廠生產(chǎn)電池,將來或取代電池供應商。廣汽埃安也曾表示,未來會走“自有+采購”的電池策略,其研發(fā)的可8分鐘充滿電的超級快充石墨烯電池,以及續(xù)航1000公里的海綿硅負極電池等就屬于自研電池,將來會搭載到旗下高端車型上。
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